На основе данных реанализа ERA5 и среднесуточных приземных концентраций озона (О3), измеряемых на TOR-станции с 1993 по 2020 г., исследован режим циркуляции, способствующий формированию экстремально высоких концентраций озона (95-й процентиль, далее О395). Обнаружено, что для всех месяцев прослеживается идентичный режим циркуляции, сопровождающийся повышением приземной температуры воздуха в районе, охватывающем станцию измерения концентрации озона. Помимо повышения температуры воздуха для событий О395 характерно усиление юго-западной составляющей поля скорости ветра. Обнаружено, что эти циркуляционные особенности связаны с развитием меридиональности, вероятно, обусловленной распространением волн в верхней тропосфере умеренных широт. Выявленный циркуляционный режим способствует одновременно трансграничному переносу озона и его предшественников из южных районов, усилению фотохимического образования О3, а также появлению природных пожаров.
В рамках физической оптики проведено исследование поляризационных элементов матрицы рассеяния света в окрестности направления рассеяния назад идеального гексагонального столбика и частицы случайной выпуклой многогранной формы. Исследование проводилось для частиц размером 10-100 мкм, длина волны 0,532 мкм. Показано, что в пределах когерентного пика обратного рассеяния поляризационные элементы матрицы имеют значительные локальные экстремумы. При этом их угловая ширина практически не зависит от формы частицы, но существенно зависит от размера. Полученные результаты представляют интерес для интерпретации лидарных измерений в перистых облаках.
Приведены результаты экспериментального исследования динамических характеристик процесса лазерной фрагментации/лазерно-индуцированной флуоресценции в парах нитробензола и пара -нитротолуола при синхронизированном двухимпульсном лазерном воздействии. Показано, что при задержке между импульсами фрагментации (248,4 нм) нитросоединений и возбуждения (247,87 нм) их NO-фрагментов в области 20-40 нс можно в несколько раз повысить эффективность процесса.
П. С. Ахмед1, М. С. Абед2, И. А. Салим2 1Университет г. Койи, Койя, Ирак payman.suhbat@koyauniversity.org 2Технологический университет, Багдад, Ирак mayyadah.s.abed@uotechnology.edu.iq
Ключевые слова: баллистические эксперименты, алюмооксидная керамика, алюминиевый сплав 5074, вмятина
Страницы: 3-13
Приводятся результаты экспериментального исследования и численного моделирования поведения гибридных композитов при баллистическом воздействии. Разработана многослойная броня алюмооксидная керамика - тканый материал (кевлар или сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности), армированная эпоксидной смолой и алюминиевым сплавом. Показано, что результаты численного моделирования хорошо согласуются с результатами баллистических испытаний
В.Б. Бекежанова1, О.Н. Гончарова2, А.С. Овчарова3 1Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия vbek@icm.krasn.ru 2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия gon@math.asu.ru 3Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия ovcharova@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: двухфазная система, термокапиллярная конвекция, испарение, локальный нагрев, численное моделирование
Страницы: 14-26
Исследуется задача о термокапиллярной конвекции в плоской ограниченной области, заполненной жидкостью и газом, контактирующими вдоль межфазной поверхности раздела, при слабом испарении. Для исследования процессов тепломассообмена и параметров фазовых переходов в условиях локального нагрева предложена двухсторонняя математическая модель на основе уравнений Обербека - Буссинеска. Проанализированы характеристики массопереноса через термокапиллярную границу раздела вследствие испарения и паросодержания в газовом слое с учетом влияния эффектов Соре и Дюфура. Представлены результаты численного исследования эволюции поверхности раздела и нестационарных течений в кювете. Расчет основных характеристик системы жидкость - газ и положения межфазной границы в каждый момент времени проводился с использованием специально разработанного численного алгоритма. Представленная модель позволяет описать формирование характерных тепловых и концентрационных структур и переходные режимы ячеистой конвекции со сложной конфигурацией течений в слоях
С.В. Лукашевич, С.О. Морозов, А.Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия lukashevich@itam.nsc.ru
Ключевые слова: устойчивость пограничного слоя, пористые покрытия, ламинарно-турбулентный переход, эксперимент, моделирование
Страницы: 27-45
Выполнен обзор работ, посвященных исследованию стабилизации высокоскоростного пограничного слоя с помощью пористых покрытий. Рассмотрены все используемые в экспериментальных исследованиях покрытия. Показано, что при оптимальных параметрах пористое покрытие может в значительной мере стабилизировать вторую моду возмущений и задержать ламинарно-турбулентный переход высокоскоростного пограничного слоя. Представлен обзор численных исследований пористых покрытий и показано, что для моделирования пористого покрытия используются специальные граничные условия или течение рассчитывается в каждой поре покрытия. Большая часть результатов расчетов, полученных с использованием линейной теории устойчивости и при прямом численном моделировании, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Приведены примеры методов оптимизации пористых покрытий и использования перспективных метаматериалов
Т.А. Губанова1, А.Р. Забиров1,2, И.А. Молотова1, В.А. Рязанцев1, В.В. Ягов1 1Национальный исследовательский университет "МЭИ", Москва, Россия gubanova.ta@mail.ru 2Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия zabirov.arslan@gmail.com
Ключевые слова: теплообмен, кипение, нестационарное охлаждение, закалка, затопленная струя, расстояние от среза сопла до охлаждаемого образца
Страницы: 46-54
Представлены результаты экспериментальных исследований процесса охлаждения циркониевого шара в недогретом этаноле под действием затопленной струи. В ходе экспериментов менялись степень недогрева охлаждаемой жидкости и расстояние от среза сопла до охлаждаемой поверхности. Представлены термограммы охлаждения и выявлено влияние расстояния между соплом и поверхностью на длительность охлаждения и температуру перехода от устойчивого пленочного кипения к интенсивному теплообмену
Т. Р. Аманбаев
Южно-Казахстанский университет им. М. Ауэзова, Чимкент, Казахстан tulegen_amanbaev@mail.ru
Ключевые слова: пограничный слой, поперечное течение, пластина, клин, отсос, вдув
Страницы: 55-66
С использованием уравнения Фолкнера - Скэн исследовано поведение поперечного течения жидкости в пограничном слое на пластине и клине при наличии и отсутствии отсоса и вдува на поверхности тела. С помощью численных методов показано, что при определенных условиях в пограничном слое возникают линии "притяжения" и "отталкивания", вдоль которых поперечная скорость равна нулю, а также линии максимальных поперечных скоростей. Рассматриваются разные режимы поперечного течения в пограничном слое, зависящие от определяющих параметров задачи
А.А. Спасова, Ю.С. Зайко
Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия anya_spasova@mail.ru
Ключевые слова: затопленная струя, минимизация функционала, линейная неустойчивость
Страницы: 67-75
Разработан алгоритм управления затопленными струями для расчета геометрии формирующего устройства, которая обеспечивает в начальном сечении струи профиль скорости и (или) требуемые характеристики его линейной неустойчивости. Рассматривается класс формирующих устройств, геометрия которых аналогична геометрии созданного в Научно-исследовательском институте механики Московского государственного университета устройства. Алгоритм управления основан на методе градиентного спуска для минимизации функционала, связывающего параметрически заданную геометрию формирователя и выбранную характеристику соответствующего формируемого им начального профиля скорости струи. Работа алгоритма протестирована на примере функционала, описывающего отклонения профиля скорости струи от заданного
П. К. Ядав, А. К. Верма
Национальный технологический институт им. Мотилала Неру, Аллахабад, Индия pramodky@mnnit.ac.in
Ключевые слова: уравнения Навье - Стокса, несмешивающиеся ньютоновские жидкости, переменная вязкость, число Гартмана, магнитная гидродинамика
Страницы: 76-86
Исследовано течение электропроводящих несмешивающихся ньютоновских жидкостей с различными вязкостями по наклонному каналу под действием магнитного поля. Течение жидкости в наклонном канале инициировано постоянным градиентом давления и описывается уравнениями Навье - Стокса. Получены аналитические выражения для скорости, расхода жидкости и сдвиговых напряжений на стенке канала. Выполнен анализ влияния различных параметров задачи на характеристики течения